TIDA-010029

配备 Bluetooth® 5 的可穿戴 16 相多传感器 SpO2 和心率监测仪 (HRM) 参考设计

TIDA-010029

设计文件

概述

此参考设计支持可穿戴、经优化的周围毛细血管氧饱和度 (SpO2) 和多传感器、多波长光学心率监测仪 (HRM)。它使用 AFE4420 器件,该器件是一个用于光体积描记法 (PPG) 测量的单芯片生物传感前端。它支持最多四个可切换发光二极管 (LED) 和最多四个光电二极管,以支持多达 16 相的信号采集。CC2640R2F 器件(支持低功耗 Bluetooth® 4.2 和 5)将测量数据传输到远程位置。该患者监控设计使用具有 30 天生命周期的单节 CR3032 电池。可使用原始数据计算心率、SpO2 和其他相关参数。两个板载发光二极管 (LED) 可识别低电量检测和蓝牙连接情况。

特性
  • 提供原始数据来计算心率、SpO2 和其他相关参数
  • 使用单芯片生物传感前端 AFE4420 器件进行 PPG 测量
    • 支持多达 4 个 LED 和 4 个光电二极管,具有消减环境影响的功能,可提高信噪比 (SNR)
    • 支持多达 16 个相位和多波长测量的信号采集,可在每个相位灵活分配 LED 和光电二极管
  • 集成的 Arm® Cortex®-M3 和 2.4GHz 射频收发器 (CC2640R2F) 支持通过低功耗 Bluetooth® 4.2 和 5.0 进行无线数据传输
  • 由 CR3032(3V 500mA 纽扣电池)供电,采用高效直流/直流转换器,电池寿命长达 30 天
  • 外形小巧,可轻松适应可穿戴应用
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设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

ZHCU564A.PDF (7641 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRXA9.ZIP (450 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRXB0.ZIP (139 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRXB1.ZIP (230 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRXB3.ZIP (2741 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCEX6.ZIP (531 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRXB2.ZIP (848 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS61099具有 800nA 超低静态电流的 0.7V 输入电压同步升压转换器

数据表: PDF
AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS63036具有 1A 开关的高效率、单电感器、降压升压转换器

数据表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS63900具有输入电流限制和动态电压调节功能的 1.8V 至 5.5V、75nA IQ 降压/升压转换器

数据表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS63901采用 WCSP 封装且具有 75nA 工作 IQ 的 5.5V 降压/升压转换器

数据表: PDF | HTML
低功耗 2.4GHz 产品

CC2640R2F具有 128kB 闪存的 SimpleLink™ 32 位 Arm® Cortex®-M3 低功耗 Bluetooth® 5.1 无线 MCU

数据表: PDF | HTML
生物传感 AFE

AFE4420具有 FIFO 功能且适用于多传感器可穿戴光学心率监测的超小型集成式 AFE

数据表: PDF | HTML

开始开发

软件

固件

TIDCEX7 TIDA-010029 Firmware

支持软件

TIDCEX8 TIDA-010029 LabView Application

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 配备 Bluetooth® 5 的可穿戴、16 相多传感器 SpO2 和 HRM 参考设计 (Rev. A) 英语版 (Rev.A) 2019年 7月 9日
技术文章 Going beyond traditional SpO2 measurement with multiwavelength optical measurement PDF | HTML 2019年 2月 12日
应用手册 Measuring CC13xx and CC26xx current consumption (Rev. D) PDF | HTML 2019年 1月 10日
应用手册 测量蓝牙低耗能功耗 (Rev. C) 最新英语版本 (Rev.D) PDF | HTML 2017年 7月 12日
应用手册 How to Design an SpO2 and OHRM System Using AFE4403 2015年 3月 2日

相关设计资源

硬件开发

评估板
LAUNCHXL-CC2640R2 CC2640R2 LaunchPad™ development kit for SimpleLink™ Bluetooth® Low Energy wireless MCU

参考设计

参考设计
TIDA-010043 适用于 SpO2 和其他医疗应用的高效、高电流、线性 LED 驱动器参考设计 TIDA-01580 用于医疗和消费类可穿戴设备的无线 ECG、SpO2、PTT 和心率监测仪参考设计

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